Guner

Распыление расплава

29 posts in this topic

Pinned posts

Здравствуйте.

Интересует возможность применения Flow Simulation для моделирования процесса распыления расплавленного металла струёй горячего газа, при этом основной поток обдувается дополнительными потоками сжатого воздуха. Схематично процесс изображён на рисунке.

 

Схема напыления3.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites


UnPinned posts

Теоретически наверное можно, без горения-плавления и фазового перехода металла. Если нужно что то  сложнее, наверное лучше это во флюенте посчитать или в подобной проге. 

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Мне нужно только посмотреть движения потоков и их скорость. Хорошо бы, если бы можно было посмотреть движение и скорость частиц металла в потоке.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 4   Posted (edited)

56 минут назад, Guner сказал:

... посмотреть движение и скорость частиц металла в потоке.

Какой будет структура потока, вылетающего из сопла, по составу и размерам цастиц - большой вопрос.

Edited by BSV1

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 часа назад, Guner сказал:

Мне нужно только посмотреть движения потоков и их скорость. Хорошо бы, если бы можно было посмотреть движение и скорость частиц металла в потоке.

 

Без горения можно посмотреть. В принципе динамическая вязкость металла известна, если использовать модель свободной поверхности, то можно наверное посмотреть качественную картину распыляемого металла.  Пробуйте в общем :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 05.01.2020 в 10:18, MotorManiac сказал:

Без горения можно посмотреть.

А какая разница, с горением или без? Я могу рассматривать в качестве распыляющего потока продукты сгорания воздушно-пропановой смеси.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Guner сказал:

А какая разница, с горением или без? Я могу рассматривать в качестве распыляющего потока продукты сгорания воздушно-пропановой смеси.

Может быть интересует сам процесс горения.

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, MotorManiac сказал:

Может быть интересует сам процесс горения.

внезапно от Вас. он же пишет - на само горение может забить и поставить границу домена там, где уже продукты сгорания.

самая задница - распыл. форсунки без калибровки вряд ли реально посчитать, а это два-три изготовленных прототипа.

В 04.01.2020 в 22:43, Guner сказал:

Мне нужно только посмотреть движения потоков и их скорость.

Вам зачем?

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 09.01.2020 в 15:51, soklakov сказал:

Вам зачем?

Занимаюсь напылением (активированной дуговой металлизацией) проектирую сопла для дополнительных обжимающих потоков, поэтому, что бы не тратиться на кучу вариантов в металле, нужно прикинуть оптимальные углы схождения и давления потоков, что бы получить наибольшую скорость основного потока. Заодно, если получится, посмотреть влияние дополнительных потоков на распыляемые частицы.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
Just now, Guner said:

углы схождения и давления потоков

У вас на рисунке в первом посте сопло Лаваля, электрическая дуга горит где-то в сверхзвуковой части.

Вы хотите исследовать, как изменяться вектора скорости в точке поджига в зависимости от направления и давления смеси в дозвуковой части?

Пока кажется, что они будут зависеть только от давления.. Но можете попробовать) Распыление металла на этом этапе точно будет лишнее.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, piden сказал:

Вы хотите исследовать, как изменяться вектора скорости в точке поджига в зависимости от направления и давления смеси в дозвуковой части?

Дополнительные потоки  обдувают струю в зоне после электрической дуги, там где летят расплавленные частицы. А куда именно им дуть, мне и нужно посчитать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Guner ,

Тогда считайте) SWFS это более-менее по силам. Без распыления, но с геометрией проволоки в сз части. Потом, при желании, можно и готовые частицы ввести в поток в точке поджига и посмотреть траектории. А для начала и просто линий тока из этой точки будет достаточно.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 часов назад, Guner сказал:

нужно прикинуть оптимальные углы схождения и давления потоков, что бы получить наибольшую скорость основного потока.

а каковы причины существования экстремума между крайними положениями? или вы только предполагаете, что он там есть?

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 11.01.2020 в 12:45, soklakov сказал:

а каковы причины существования экстремума между крайними положениями? или вы только предполагаете, что он там есть?

Я не понял вопроса. Какого экстремума? Может оптимума?

Я сделал один вариант в металле с углами схождения потоков, взятых интуитивно. При этом получилось более плотное покрытие. Не факт, что те углы схождения которые я выбрал самые оптимальные. Проверять это в металле дорогое удовольствие. Вот и хочу это сделать виртуально, что бы изготовить оптимальный вариант.

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 минут назад, Guner сказал:

Какого экстремума? Может оптимума?

ну, оптимум - понятие дворовое, попробуйте погуглить оба. мысль в целом Вы уловили.

19 минут назад, Guner сказал:

Я сделал один вариант в металле с углами схождения потоков, взятых интуитивно. При этом получилось более плотное покрытие.

более плотное чем где? один образец в металле - это уже хорошо. два - великолепно, почти всё, что нужно.

20 минут назад, Guner сказал:

Проверять это в металле дорогое удовольствие.

верно!

 

20 минут назад, Guner сказал:

Вот и хочу это сделать виртуально, что бы изготовить оптимальный вариант.

но перед HPC (high perfomance computing) можно еще поюзать HTC(high thinking computing)

целевая функция - максимизация скорости потока. так? (если все-таки плотность покрытия, то обозначьте это отдельно). если 180, то есть две струи навстречу друг другу, то в нужную сторону ничего не летит. если угол 0 - то летит максимум. если это не верно, то нужно хотя бы предположить почему. отсюда и вскроется та физика, которую в задаче необходимо учитывать, а какой можно пренебречь.

если между 0 и 180 есть экстремум(оптимум), то хорошо бы иметь гипотезу, откуда он там взялся.

интуитивно кажется, что чем ближе к нулю, тем лучше. и тут уже впрягаются другие ограничения, которые не дадут вам реализовать совсем ноль, но как-то близко к нему - не вопрос.

 

итак...

В 11.01.2020 в 13:45, soklakov сказал:

каковы причины существования экстремума между крайними положениями?

 

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 часа назад, soklakov сказал:

более плотное чем где?

чем в покрытии без обдувающих потоков

 

23 часа назад, soklakov сказал:

итак...

В 11.01.2020 в 12:45, soklakov сказал:

каковы причины существования экстремума между крайними положениями?

анализ научно-технической литературы, личный опыт и исследования в области напыления

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 минуту назад, Guner сказал:

чем в покрытии без обдувающих потоков

о! я только заметил на схеме бирюзовые стрелки. обдувающие потоки - это оно?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 18   Posted (edited)

5 часов назад, soklakov сказал:

о! я только заметил на схеме бирюзовые стрелки. обдувающие потоки - это оно?

Всё правильно, только на данной схеме оригинал с потоками параллельно распыляющей струе. В той схеме, что я хочу моделировать, эти потоки должны скрещиваться с распыляющей струёй.

Edited by Guner

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 часов назад, Guner сказал:

В той схеме, что я хочу моделировать, эти потоки должны скрещиваться с распыляющей струёй.

выходит обдувающие потоки всего лишь обжимают распыляющую струю? эдак всю задачу левее электрической дуги можно отбросить.

меня вот только смущает... Вы говорили о плотности покрытия. покрытие движется относительно струи с скоростью? 

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 часов назад, soklakov сказал:

 Вы говорили о плотности покрытия. покрытие движется относительно струи с скоростью? 

В струе движется поток расплавленных частиц,  которые и образуют покрытие, попадая на поверхность подложки

Share this post


Link to post
Share on other sites

Похожую задачу решали в FlowVision. Но у нас горелка была на фронте и порошок подавался изначально порошком через центр горелочного устройства. По сути то же самое в части постановки.

Тут вопрос как задавать расход порошка после его образования из проволоки и каков сам процесс образования - дробится ли он потом в полете или сразу же мы просто, по сути, крошим проволоку как кусочки колбасы.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, a_schelyaev сказал:

Похожую задачу решали в FlowVision

А эта программа тоже идёт приложением к SolidWorks?

 

3 часа назад, a_schelyaev сказал:

Тут вопрос как задавать расход порошка после его образования из проволоки и каков сам процесс образования - дробится ли он потом в полете или сразу же мы просто, по сути, крошим проволоку как кусочки колбасы.

Для начала я хотел бы просто поиграться с потоками без распыляемых частиц, а дальше уже как получится.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Программа идет отдельно. Есть простенький вариант для Компаса KompasFlow.

Поиграться можете запросто в Солиде - задать расход продуктов сгорания и температуру.

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 часов назад, Guner сказал:

В струе движется поток расплавленных частиц,  которые и образуют покрытие, попадая на поверхность подложки

я к чему спросил... ради чего сжимать/обжимать струю?

если нужна плотность покрытия больше, то подложка может двигаться медленнее. если плотность нужна поменьше - то быстрее.

наверное, есть какая-то причина не делать так, поделитесь?

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 часов назад, soklakov сказал:

я к чему спросил... ради чего сжимать/обжимать струю?

если нужна плотность покрытия больше, то подложка может двигаться медленнее. если плотность нужна поменьше - то быстрее.

наверное, есть какая-то причина не делать так, поделитесь?

Если вы будете пылить в одну точку на неподвижной подложке, у вас всё равно будет пористость в покрытии. Это связано с тем, что основным критерием пористости для АДМ технологии, да и для всех способов напыления, является грануляция распыляемых частиц и скорость распыляемого потока. А для АДМ технологии главное скорость распыляющего потока, поскольку именно в потоке происходит дробление расплавленного металла, начиная с момента его плавления и на протяжении его движения в распыляющем потоке. Обдувающими потоками я снижаю торможение распыляющей струи в результате контакта с атмосферой и тем самым увеличиваю её скорость. Помимо этого я загоняю часть распыляемых частиц, которые вылетают в стороны в начальной фазе распыления, назад в распыляющую струю, тем самым усиливая их дробление.  

Вкратце примерно так.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 16.01.2020 в 09:41, a_schelyaev сказал:

Похожую задачу решали в FlowVision.

Как вы думаете, смогу ли я свою задачу смоделировать в FlowVision? Хотя бы на уровне когда 2 воздушных потока обдувают по бокам третий газовый без распыляемых частиц? 

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, Guner сказал:

Как вы думаете, смогу ли я свою задачу смоделировать в FlowVision? Хотя бы на уровне когда 2 воздушных потока обдувают по бокам третий газовый без распыляемых частиц? 

Да, сможете.

Более того, я думаю, что именно в такой постановке - двухкомпонентное течение - задача решаема практически во всех коммерческих кодах.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, Guner сказал:

Как вы думаете, смогу ли я свою задачу смоделировать в FlowVision? Хотя бы на уровне когда 2 воздушных потока обдувают по бокам третий газовый без распыляемых частиц?

Так и в солиде-флоусиме вы это сможете сделать, и даже потом задать частицы, если известен их фракционный состав.

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 часа назад, MotorManiac сказал:

Так и в солиде-флоусиме вы это сможете сделать

Пока не получается установить правильный солид, а  FlowVision  уже установлен. Возможно проблемы с виндой, но сносить её пока не хочется. Может чуть позже поставлю.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.